饲用凝结芽孢杆菌益生机理及发酵制备工艺研究进展

■张秀江 胡 虹 向凌云 张志龙 孙小玉

（1.河南省科学院生物研究所有限责任公司，河南 郑州 450008；2.郑州市现代农业科技服务中心，河南 郑州 450000）

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）是一种能形成芽孢且产乳酸的细菌，属厚壁菌门（Firmicutes）、杆菌纲（Bacilli）、芽孢杆菌目（Bacillales）、芽孢杆菌科（Bacillaceae）、芽孢杆菌属（Bacillus）的革兰氏阳性菌，为同型乳酸发酵菌。凝结芽孢杆菌同时具有乳酸菌和芽孢杆菌共同的功效和良好的安全性。相比动物胃肠道内固有的乳酸菌和芽孢杆菌等益生菌，凝结芽孢杆菌不仅兼具二者的双重功效，同时还具有高抗逆性、强黏附性、分泌消化酶、产抑菌物、易于发酵培养和贮存稳定性好等独特优势。美国食品药品监督管理局（FDA）1989 年将其认定为公认安全（GRAS）的微生物，并被美国农业部（USDA）和美国饲料管理协会（AAFCO）列入可用于饲料的安全微生物菌种。欧洲食品与饲料菌种协会（EFFCA）和国际乳品联合会（IDF）也将其认定为GRAS菌种，获得欧盟食品安全局（EFSA）的安全资格认定（QPS）。凝结芽孢杆菌在美国、欧洲被广泛用于人的临床、食品添加剂以及作为直接饲喂的微生物用于畜牧业生产。2004年，我国农业部批准凝结芽孢杆菌作为饲料添加剂在肉鸡和生长育肥猪饲料中应用，2018年又将其应用范围扩大至犬、猫日粮中。

在日粮中添加凝结芽孢杆菌具有改善动物肠道功能、维持肠道菌群平衡、调节肠道形态结构、增强机体免疫力、促进营养物质消化吸收、提高动物生产性能等功效。作为新型微生物饲料添加剂，凝结芽孢杆菌在畜牧、水产养殖和动物保健等行业具有广阔的应用前景。文章综合国内外凝结芽孢杆菌最新研究成果，对凝结芽孢杆菌的益生机理、发酵制备工艺进行综述，以期为凝结芽孢杆菌产品开发及其在畜禽养殖生产中更加合理的应用提供技术支持。

1 饲用凝结芽孢杆菌益生机理

凝结芽孢杆菌并非动物体肠道固有微生物，其益生机理与其特有的生物学特性密切相关，主要体现为以下几点。

1.1 安全性

凝结芽孢杆菌毒理学和抗生素耐药性试验证明，本身不携带肠毒素和呕吐毒素基因，没有明显的细胞毒性，无致诱变和致畸变以及遗传毒性效应，对抗生素具有一定的敏感性，且不含抗生素的耐药性基因。严涛等（2018）进行凝结芽孢杆菌BC01急性毒性试验表明，小鼠的最大耐受剂量（MTD）大于15 000 mg∕kg，根据物品毒性分级标准，可以判定该菌无毒性。

1.2 黏附性

对肠道上皮细胞黏附能力强，是凝结芽孢杆菌具备益生功能的重要条件。凝结芽孢杆菌黏附于肠黏膜，并与其共同构成生物屏障，保护宿主，抵御外来微生物的入侵。张韵等（2017）从健康仔猪粪便中获得4 株凝结芽孢杆菌均表现出良好的黏附性能，其中凝结芽孢杆菌BC303 对仔猪肠黏膜的黏附率达到41.67%。通过在仔猪肠黏膜上高效定植，与致病菌形成竞争性排斥，维持肠道健康。

1.3 抗逆性

凝结芽孢杆菌芽孢体状态具有耐胃酸、耐胆盐、耐高温高压、复活率高等特性，是其能够通过动物胃肠道、并且满足颗粒饲料加工条件的重要保障。凝结芽孢杆菌NJ102在pH 2.5模拟胃液中处理12 h，存活率为71.9%；在pH 8.0、胆盐浓度为0.3%的模拟肠液中处理12 h，存活率为84.4%。严涛等（2018）将凝结芽孢杆菌BC01 分别置于模拟胃液和0.3%胆盐溶液处理120 min，存活率达到94.0%和84.3%。姚勇芳等（2017）发现凝结芽孢杆菌在pH 2.0～6.0、猪胆盐含量为0.2%～0.4%环境中存活率为100%。韩明渠等（2020）将凝结芽孢杆菌在模拟胃液中处理180 min和0.6%胆盐溶液中处理6 h，存活率仍然达到72.7%和54.5%。金迅等（2018）研究报道，凝结芽孢杆菌13002用0.3%胆盐溶液处理12 h，存活率为69.8%；80 ℃高温处理10 min，存活率为72.3%。王金果等（2010）将凝结芽孢杆菌100 ℃水浴10 min，芽孢体的存活率仍保持在96.4%。孙小沛（2013）生产试验表明，80 ℃饲料制粒，凝结芽孢杆菌存活率为92.9%，与枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌相当。

1.4 抑菌性

凝结芽孢杆菌在其生长代谢过程中分泌的L-乳酸、抗菌肽和凝固素等抑菌物质能共同抑制肠道内多种致病性病原菌，降低动物发病率。另一方面，凝结芽孢杆菌抗菌谱广，与有害菌共存具有竞争优势，对宿主健康起促进作用。体外肠道模拟试验证明，凝结芽孢杆菌对李斯特菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、沙门氏菌、副溶血性弧菌、粪肠球菌、创伤弧菌和绿脓杆菌等都具有显著溶解作用。凝结芽孢杆菌BC01对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、产气荚膜梭菌、猪霍乱沙门氏菌等病原菌都有较强的抑制作用。凝结芽孢杆菌NJ102对大肠杆菌K88、大肠杆菌K99、无乳链球菌和嗜水气单胞菌有抑制作用。凝结芽孢杆菌13002 对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有抑菌活性，抑菌圈直径达13.650 mm和14.367 mm。凝结芽孢杆菌BC147、凝结芽孢杆菌BC235、凝结芽孢杆菌BC303和凝结芽孢杆菌BC310 对大肠杆菌K88、鸡肠炎沙门菌、猪肠炎沙门菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌等均表现出良好的抑菌作用。

1.5 调节肠道功能

凝结芽孢杆菌进入胃肠道后，通过消耗游离氧，创造有利于益生菌的低氧环境，抑制需氧致病菌和腐败微生物的生长，维持肠道微生态平衡。苏丽娟等（2015）研究报道，肉鸡饮水中添加高剂量的凝结芽孢杆菌，显著增加盲肠乳酸菌数量，显著减少大肠杆菌类致病菌数量。与此同时，凝结芽孢杆菌还能促进肠道形态发育，改善肠道形态结构，维持肠黏膜完整性屏障功能，提高饲料利用率和动物生产性能。Wu 等（2018）研究表明，凝结芽孢杆菌可显著提高感染产气荚膜梭菌肉鸡肠黏膜完整性、小肠绒毛高度和绒隐比。

1.6 促进消化

凝结芽孢杆菌在其生长过程中产生消化酶和多种代谢物质可以促进机体对营养物质的消化吸收。分泌的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、木聚糖酶、β-半乳糖苷酶及乳酸脱氢酶等多种消化酶和酶促因子，可降解日粮中复杂碳水化合物和消除抗营养因子，提高动物对营养成分的消化利用。产生的氨基酸、维生素、短链脂肪酸和促生长因子等可直接供动物消化利用。凝结芽孢杆菌产生的乳酸，可以促进动物对铁、磷、钙和维生素D的消化利用。

1.7 改善免疫机能

凝结芽孢杆菌可促进T、B淋巴细胞增殖，刺激辅助性T细胞分泌细胞因子以及增强自然杀伤细胞（NK）与吞噬细胞活力，提高体液免疫和细胞免疫水平。凝结芽孢杆菌发酵培养物及细胞壁成分可通过调节细胞因子和增强细胞吞噬作用，提高肠道免疫功能，促进消化道黏膜发生免疫反应。凝结芽孢杆菌表面含众多活性抗原，刺激机体产生非特异性免疫反应，提升肠绒毛吞噬细胞活力，增强sIgA分泌量。凝结芽孢杆菌产生的胞外多糖具有增强NK 细胞活性、提高动物体液免疫和细胞免疫水平的功能。

1.8 增强抗氧化能力

凝结芽孢杆菌可以提高机体血清和肝脏抗氧化酶活性，减少自由基对机体细胞的损害，抑制由活性氧诱导的应激和疾病。Amoah等（2019）研究表明，凝结芽孢杆菌能显著提高血清肝脏抗氧化酶活性，抑制氧化损伤诱导的相关疾病。Yu等（2018）应用不同剂量的凝结芽孢杆菌饲喂异育银鲫幼鱼，可显著提高血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化物酶活性和谷胱甘肽含量。谢丽曲等（2013）对1～21日龄樱桃谷鸭饲喂凝结芽孢杆菌，血清中谷胱甘肽过氧化物酶活性提高6.54%。宫秀燕等（2015）在肉鸡日粮中添加凝结芽孢杆菌，可显著提高血清总抗氧化能力和过氧化氢酶活性，缓解由沙门氏菌感染引起的氧化应激反应。

2 饲用凝结芽孢杆菌发酵制备工艺

2.1 饲用凝结芽孢杆菌选育

饲用凝结芽孢杆菌选育，除考虑对宿主动物生产性能是否有利外，还需考虑其安全性、益生性和对胃肠道环境的适应性，特别是对热、酸性、胆盐等环境的耐受性，确保凝结芽孢杆菌经过胃进入肠道仍保持活性，能够到达指定位点定植并发挥益生作用。凝结芽孢杆菌选育方法包括采用天冬酰胺-甘露醇-琼脂培养基培养，显微镜观察菌体是否为革兰氏阳性、芽孢产生位置以及菌体运动等特性进行初筛；进行糖发酵特性、过氧化氢酶是否阳性、是否仅产生L(＋)-乳酸以及吲哚测试和凝胶水解是否为阴性等特性进行复筛；进行分子生物学鉴定，测定16S rDNA基因序列并与模式菌株进行凝结芽孢杆菌DNA同源性分析。姚晓红等（2015）从断奶仔猪肠道、菜园土壤、泡菜等不同来源样品中分离获得凝结芽孢杆菌BFS-2，抑菌试验表明，对大肠杆菌等肠道致病菌有较好的抑制效果，表明所筛选的菌株具有良好的益生性能。张韵等（2017）从健康仔猪粪便中筛选凝结芽孢杆菌，并对菌株的益生特性及安全性进行研究，获得益生性能良好，无毒、无抗生素抗性的凝结芽孢杆菌BC303、BC147、BC235、BC310菌株，为其工业化产品开发利用奠定了基础。汪攀等（2017）从池塘底泥分离获得凝结芽孢杆菌NJ02，具有一定的抗逆性和益生特性，可改善肉鸡的生长性能，具备作为微生物饲料添加剂开发的潜力。严涛等（2018）自泡菜中筛选的凝结芽孢杆菌BC01，除具有乳酸菌的益生功能外，还具有较强的耐酸、耐胆盐、耐高温、易贮存等生物学特性，在饲料工业和养殖行业具有较好的应用和开发前景。综上，饲用凝结芽孢杆菌优良菌株可依据形态特性、分子生物学及生理生化鉴定、抑菌能力和抗逆性分析等方法，从动物肠道、土壤等环境中获得。

2.2 发酵方法

饲用凝结芽孢杆菌发酵方法包括液体发酵、固体发酵和液固两相发酵。

2.2.1 液体发酵

液体发酵是将菌种接种到发酵罐中进行液体培养的一种发酵方法。该发酵方法优点为液体环境有利于菌种、底物、产物以及热量的扩散，所有发酵物料在均质均热的条件下进行，发酵周期短，便于监测和控制。王金和等（2017）对凝结芽孢杆菌AHU1366液体发酵培养基和培养条件进行了优化研究，优化后的培养基为麸皮4%、豆粕粉1.5%、NaCl 0.5%、K2HPO44%、MnSO430.8 mg∕L，在pH 7.2～7.4、接种量4%、温度37 ℃、转速180 r∕min条件下培养56 h，凝结芽孢杆菌生物量（OD600nm）达到19.68，芽孢形成率达80%。陈明等（2017）在自动发酵系统中进行凝结芽孢杆菌TQ33 工业化液体发酵试验研究，明确该菌工业化生产培养基为豆饼粉20.0 g∕L、工业酵母膏7.5 g∕L、工业氯化钠10.0 g∕L、乳糖10.0 g∕L、硫酸镁1.0 g∕L、硫酸锰0.18 g∕L、磷酸氢二钾3.0 g∕L，优化后的培养条件为接种量4.0%、温度50 ℃、装液量70%、培养时间48 h、通气量2.0 L∕min，发酵活菌数达到4.9×1010CFU∕g，为凝结芽孢杆菌规模化生产提供了一种有效方法。孙标等（2021）对凝结芽孢杆菌QR-N323进行高密度液体发酵研究，对以麸皮、玉米淀粉为碳源和氮源的培养基及发酵条件进行了优化，优化后培养基为麸皮36.91 g∕L、玉米浆干粉13.70 g∕L、MnSO40.84 g∕L，摇床发酵芽孢数达到2.848×1010CFU∕mL，500 L 发酵罐发酵芽孢数达到2.98×1010CFU∕mL，为降低凝结芽孢杆菌工业化生产成本、提高发酵活菌数和产孢率提供了有价值的尝试。丁泓皓等（2021）以凝结芽孢杆菌CNJD液体发酵的生物量为研究对象，单因素试验确定了时间、温度、接种量、初始pH、装液量和转速等发酵条件对菌体生长的影响，应用响应面法对其发酵培养基进行优化研究，发酵凝结芽孢杆菌生物量达到7.86×1010CFU∕mL。

2.2.2 固体发酵

固体发酵培养基呈固态，培养基中没有或几乎没有流动水，利用自然底物作为碳源和氮源或利用惰性底物作为支持物的微生物发酵过程。固体发酵培养基简单，来源广泛且成本低，发酵后处理方便，无需分离提纯，清洁环保。杨柳等（2013）研究凝结芽孢杆菌CQ1固体发酵提高芽孢生成的方法，结果表明以麦麸为底物进行固体发酵时，促进芽孢形成能力最强。培养基麦麸中含葡萄糖1.00%、蛋白胨2.00%、磷酸二氢钾（KH2PO4）0.50%、硫酸锰（MnSO4）0.05%，在温度37 ℃、含水量60%、初始pH 7.5的条件下固体发酵48 h，凝结芽孢杆菌CQ1芽孢生物量达到3.8×1010CFU∕g。刘惠知等（2014）选用凝结芽孢杆菌W-02固体发酵培养基底物为麦麸，其中含鱼粉2.00 g∕kg、磷酸氢二钾（K2HPO4）3.52 g∕kg、硝酸钠0.34 g∕kg、一水硫酸锰0.17 g∕kg，在35 ℃、初始pH 7.0、含水量40%、接种量30%、发酵48 h，凝结芽孢杆菌菌体数达到1.62×1010CFU∕g。

2.2.3 液固两相发酵

液固两相发酵是指先通过液体发酵快速培养高活力菌体，再将高活力菌体接种到固体培养基上进行二次发酵。该发酵方法集合了液体发酵周期短和固体发酵成本低、菌体生物量大的优势，同时避免液体发酵复杂的后处理问题。湖南省微生物研究所通过构建液体分批发酵动力学数学模型，研究发酵参数与微生物代谢之间的规律，对凝结芽孢杆菌液固两相发酵技术进行研究，优化发酵过程和培养基配方，实现了畜禽用凝结芽孢杆菌制剂产业化生产。

2.3 提高活菌数和芽孢率的发酵工艺优化

活菌数和芽孢率是表明饲用凝结芽孢杆菌产品品质的重要指标。通过优化培养基组成和发酵技术参数，提高活菌数和芽孢率是饲用凝结芽孢杆菌发酵过程的重要目标。

2.3.1 提高活菌数的培养基和发酵条件优化

为了提高凝结芽孢杆菌发酵活菌数，崔东良等（2007）对以价廉易得的玉米粉、豆粕粉、玉米浆为主的工业发酵培养基进行了研究，按照优化后凝结芽孢杆菌TW-05培养基组成和培养条件，发酵24 h，活菌数达到7.5×109CFU∕mL，发酵36 h，活菌数达到9.3×109CFU∕mL。高书锋等（2010，2013）对凝结芽孢杆菌以葡萄糖、酵母膏和淀粉、大豆粉、鱼粉为主的发酵培养基和发酵条件进行了优化，按优化后的条件发酵凝结芽孢杆菌，活菌数分别达到3.8×109CFU∕mL和6.7×109CFU∕mL。郭茜等（2015）将凝结芽孢杆菌Liu-g1 的发酵培养基优化为大豆粕1%、玉米淀粉1%、碳酸钙0.2%，在45 ℃、2%接种量、装液量20%、pH 7.5、转速为180 r∕min 条件下发酵48 h，活菌数达到9.53×109CFU∕mL。侯佳佳等（2018）优化凝结芽孢杆菌培养基为无水葡萄糖20 g∕L、三水磷酸氢钾（K2HPO4·3H2O）1 g∕L、七水硫酸锰（MgSO4·7H2O）0.2 g∕L、一水硫酸锰（MnSO4·H2O）0.02 g∕L、玉米浆粉17 g∕L，培养条件为温度40 ℃、pH 5.5、装液量30%、摇床转速200 r∕min，培养20 h，菌体浓度达到1.66×109CFU∕mL。综上，以廉价的农副产品作为碳源和氮源，可以大大降低凝结芽孢杆菌工业化发酵成本，同时通过优化培养基的组成和发酵条件，又可显著提高发酵活菌数。

2.3.2 提高芽孢率的培养基和发酵条件优化

芽孢是凝结芽孢杆菌生长过程中形成的一种抗逆休眠体，芽孢的形成受培养基营养水平和发酵条件等因素影响，获得高浓度、高活性的芽孢是制备凝结芽孢杆菌制剂的关键。Sen等（2005）采用响应面法对发酵过程进行建模，优化温度、pH和转速等关键工艺参数对发酵的影响，将凝结芽孢杆菌发酵活菌数提高到3.6×109CFU∕mL，芽孢形成率提高到87.93%。Das 等（2010）通过多变量响应面建模和基于遗传算法优化的方法发酵凝结芽孢杆菌，芽孢数达到6×1012个∕g。液体发酵凝结芽孢杆菌，活菌数普遍可以达到109CFU∕mL，但芽孢形成率并不高。路程等（2009）、陈秋红等（2009）、吴逸飞等（2013）、余岳等（2013）为了提高凝结芽孢杆菌发酵芽孢率，先后对不同菌株的培养基组成和发酵条件进行优化研究，发酵芽孢数达到3.0×108～5.8×109CFU∕mL，芽孢率达到85.7%～96.7%。严涛等（2018）以优化后的凝结芽孢杆菌BC01最适培养基和最适培养条件发酵，活菌数达到6.7×109CFU∕mL，产孢率达到89.2%。凝结芽孢杆菌发酵培养基中应用廉价的淀粉、豆粕粉、麸皮等原料，不仅能够降低发酵成本，便于进行工业化生产，同时对芽孢的形成也有促进作用。付佳莹等（2019）研究发现，蛋白胨、淀粉和豆粕粉等培养基原料对凝结芽孢杆菌产芽孢有显著影响，最佳添加量分别为0.5%、0.2%和1.0%，发酵液中芽孢数可达3.5×108CFU∕mL 以上。董佩佩等（2018）将凝结芽孢杆菌发酵培养基优化为麸皮32.12 g∕L、牛肉膏15.24 g∕L、硫酸镁0.49 g∕L、硫酸锰0.34 g∕L、磷酸二氢钠0.31 g∕L，发酵芽孢数达到3.38×108CFU∕mL，比优化前提高了5.28倍。当凝结芽孢杆菌TZB-5发酵培养基优化为淀粉10 g∕L、豆粕粉10 g∕L、酵母粉5 g∕L、氯化钠5 g∕L、硫酸铁100 mg∕L、麸皮浸出液为80%时，发酵芽孢数可达5.1×109CFU∕mL，芽孢率高达98.15%。采用培养基组成为每升10%的麸皮水浸液中含葡萄糖15.0 g、蛋白胨10.0 g、酵母浸粉20.0 g、氯化钠10.0 g、硫酸锰0.2 g、K2HPO43.0 g发酵凝结芽孢杆菌13002，芽孢数可达3.31×109CFU∕mL。发酵过程中的温度调控对凝结芽孢杆菌芽孢率也会产生显著影响。刘惠知等（2014）在凝结芽孢杆菌W-02固体发酵36 h时，将发酵温度由35 ℃调整为40 ℃和45 ℃，芽孢率从63.7%提高到74.4%和75.9%。芽孢率的提升可能与发酵后期突然升温导致的菌体生长逆境有关。

2.4 饲用凝结芽孢杆菌制备工艺

凝结芽孢杆菌制备工艺包括发酵工艺和后处理工艺两部分。发酵工艺与采用不同的发酵方法和不同的发酵过程有关。后处理工艺主要进行发酵产物的过滤、浓缩、吸附、干燥等。后处理工艺的核心是尽可能保留和浓缩凝结芽孢杆菌发酵产物中的活菌和芽孢，提高使用效果，并有利于产品的贮存、运输和使用。

2.4.1 发酵工艺

凝结芽孢杆菌活菌生长和芽孢形成所需要的培养条件不同，发酵初期通过创造适宜菌体快速生长的培养条件，促进产生更多的活菌。发酵后期改变培养条件，促进更多的芽孢形成。刘馨磊等（2001）通过补加含有不同浓度葡萄糖与酵母膏的料液及不同添加方式分批发酵，可使凝结芽孢杆菌TQ33 菌体浓度达到4.5×109CFU∕mL，芽孢浓度达到1.2×109CFU∕mL。孙丽娜等（2017）应用全自动发酵罐进行凝结芽孢杆菌13002 高密度分批补料方法培养，菌体浓度达到5.399 g∕L，活菌数达到3.095×109CFU∕mL。高书锋等（2013）采用分段式补料批次发酵技术发酵凝结芽孢杆菌，对数期补料淀粉、豆粉和鱼粉，稳定期补料碳酸钙、磷酸二氢钠和蛋氨酸，活菌数由6.8×109CFU∕mL提高到8.3×109CFU∕mL，芽孢率由75.78%提高到85.63%。通过分批或分段式改变发酵培养基组成，培养基性质得以改变，凝结芽孢杆菌加强了对培养基的利用，菌体生长受到刺激，衰退期延迟，芽孢率提升，对提高活菌数和芽孢形成均有促进作用。凝结芽孢杆菌在发酵过程中会产生大量的乳酸，造成pH下降，抑制菌体生长,只有将乳酸等代谢阻遏物去除，才能获得高密度活菌发酵液。戚薇等（2003）用中空纤维膜过滤法进行凝结芽孢杆菌TQ33 高密度发酵，当乳酸质量浓度达到15 g∕L 时，开始进行过滤培养，最终菌体和芽孢浓度分别达到1.6×1010CFU∕mL 和1.2×1010CFU∕mL。中空纤维膜过滤法发酵培养凝结芽孢杆菌，虽然菌体和芽孢数得到显著提高，但发酵设备和工艺复杂，成本较高，难以进行产业化应用。常规培养基中的葡萄糖、蛋白胨等精细原料，不仅成本高，也不利于芽孢形成。陈胜杰等（2019）根据响应面法优化发酵工艺，发酵过程中向基础培养基中添加廉价的淀粉、玉米秸秆水解液、氯化铵和豆粕粉等碳源和氮源，达到既降低成本，又可使凝结芽孢杆菌活菌数增加42.6%，芽孢率提高18.5%。黄晓雪等（2016）、王金和等（2017）研究表明，在发酵后期向基础培养基加入1.0%～5.0%纱布或木屑，可刺激芽孢的形成，对凝结芽孢杆菌产芽孢有促进作用。综上，不同发酵工艺均能提高凝结芽孢杆菌的活菌数和芽孢率。芽孢率和活菌数的提升直接有利于凝结芽孢杆菌抗逆性、延长产品保存期和使用效果。

2.4.2 后处理工艺

高书锋等（2012）确定凝结芽孢杆菌发酵液最适吸附载体为麦麸，最适干燥方式为40 ℃恒温干燥，生产过程粉碎时间严格控制在15 s 以内。卜小丽等（2016）将凝结芽孢杆菌BCRC11592 发酵液采用陶瓷膜过滤设备进行浓缩，在0.14～0.16 MPa、37～40 ℃、40 min，发酵液浓缩2.86 倍，用1∶1 的矿物质吸附剂吸附。制备的产品在25 ℃和35 ℃储存60 d，活菌数依旧保持108数量级。张梁等（2016）将凝结芽孢杆菌ZS0007 的发酵液离心后进行喷雾干燥，控制进风温度160 ℃，出风温度80 ℃，菌粉收率达2.50%，芽孢收率达86.07%。湖南省微生物研究所采用液固两相连续发酵，在固体发酵后期升温，即可促进芽孢的形成，同时又进行了产品干燥。苏雪锋等（2014）探讨了载体不同添加量的芽孢菌泥含水量随时间变化的关系，将含芽孢数大于2×108CFU∕mL的凝结芽孢杆菌NJ39菌泥在载体添加量为1倍、冷阱温度-45 ℃、真空度20 Pa，冷冻干燥10 h，菌粉含水量降到5%以下，芽孢数达到1010CFU∕g。饲用凝结芽孢杆菌制剂的含水量影响产品中芽孢体的稳定性。赵树平等（2014）建议饲用凝结芽孢杆菌产品含水量应控制在8%以下。

3 饲用凝结芽孢杆菌展望

凝结芽孢杆菌具有优良的益生性能，作为替抗饲料添加剂有着广阔的应用前景，已成为我国畜牧行业重点研发菌株，越来越多的科技人员和企业参与其中。目前饲用凝结芽孢杆菌在益生机理、作用机制以及微生物发酵制备等方面的技术体系尚需完善，存在着一些亟待解决的问题。

凝结芽孢杆菌芽孢形成的分子生物学机理以及对动物促生长和防病的益生机制尚未完全明晰。研究不同发酵工艺及参数、凝结芽孢杆菌有效活菌数、芽孢形成相关调控因子的关联关系，将为提高饲用凝结芽孢杆菌芽孢率、进而提高产品质量提供理论基础。深入探究饲用凝结芽孢杆菌对不同动物、不同生理阶段的促生长和防病益生机制，将为产品的推广应用提供科学依据。

发酵过程普遍存在易污染、发酵周期长、芽孢率低、成本高等制约凝结芽孢杆菌生产的关键因素，距实现高科技产业化之路尚有距离。结合凝结芽孢杆菌特性，在工业生产过程中研发饲用凝结芽孢杆菌包括优良菌株选育、培养基和发酵工艺优化、发酵、后处理、贮存、运输等在内的一体化系统工艺、技术及设备，对降低产品污染率、缩短发酵周期、增加芽孢率、提升饲用凝结芽孢杆菌技术经济性都有重要意义。